Đề kiểm tra 1 tiết Toán 12 chương 3: Nguyên hàm - Đề số 1

Đề bài

Câu 1 :

Thể tích khối tròn xoay sinh ra bởi phép quay xung quanh $Ox$ của hình giới hạn bởi trục $Ox$ và parabol $\left( P \right):y = {x^2} - ax\,\,\,\,\left( {a > 0} \right)$ bằng $V = 2.$ Khẳng định nào dưới đây đúng ?

  • A.

    $a \in \left( {\dfrac{1}{2};1} \right).$

  • B.

    $a \in \left( {1;\dfrac{3}{2}} \right).$

  • C.

    $a \in \left( {\dfrac{3}{2};2} \right).$

  • D.

    $a \in \left( {2;\dfrac{5}{2}} \right).$

Câu 2 :

Hàm số nào sau đây là một nguyên hàm của hàm số \(y=\cos x\) ?

  • A.

    \(y=\tan x\)                             

  • B.

    \(y=\cot x\)                             

  • C.

    \(y=\sin x\)                              

  • D.
    \(y=-\sin x\)
Câu 3 :

Hàm số \(F\left( x \right)\) được gọi là nguyên hàm của hàm số \(f\left( x \right)\) nếu:

  • A.

    \(F'\left( x \right) = f''\left( x \right)\)

  • B.

    \(F'\left( x \right) = f'\left( x \right)\)             

  • C.

    \(F'\left( x \right) = f\left( x \right)\)

  • D.

    \(f'\left( x \right) = F\left( x \right)\)

Câu 4 :

Cho hàm số $f(x)$ có đạo hàm trên $\left[ {1;4} \right]$ và $f(1) = 2,{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} f(4) = 10$. Giá trị của $I = \int\limits_1^4 {f'(x)dx} $ là

  • A.

    $I = 12$

  • B.

    $I = 48$

  • C.

    $I = 8$

  • D.

    $I = 3$

Câu 5 :

Tính tích phân \(I = \int\limits_{\ln 2}^{\ln 5} {\dfrac{{{e^{2x}}}}{{\sqrt {{e^x} - 1} }}dx} \) bằng phương pháp đổi biến số \(u = \sqrt {{e^x} - 1} \). Khẳng định nào sau đây là khẳng định đúng?

  • A.

    \(I = \left. {\left( {\dfrac{{{u^3}}}{3} + u} \right)} \right|_1^2\)                  

  • B.

    \(I = \left. {\dfrac{4}{3}\left( {{u^3} + u} \right)} \right|_1^2\)

  • C.

    \(I = \left. {2\left( {\dfrac{{{u^3}}}{3} + u} \right)} \right|_1^2\)

  • D.

    \(I = \left. {\dfrac{1}{3}\left( {\dfrac{{{u^3}}}{3} + u} \right)} \right|_1^2\)

Câu 6 :

Trong các tích phân sau, tích phân nào có giá trị khác \(2\)?

  • A.

    \(\int\limits_1^{{e^2}} {\ln xdx} \).

  • B.

    \(\int\limits_0^1 {2dx} \).

  • C.

    \(\int\limits_0^\pi  {\sin xdx} \).

  • D.

    \(\int\limits_0^2 {xdx} \).

Câu 7 :

Hàm số \(y = f\left( x \right)\) có nguyên hàm trên $\left( {a;b} \right)$  đồng thời thỏa mãn \(f\left( a \right) = f\left( b \right)\). Lựa chọn phương án đúng:

  • A.

    \(\int\limits_a^b {f'\left( x \right){e^{f\left( x \right)}}dx}  = 0\)      

  • B.

    \(\int\limits_a^b {f'\left( x \right){e^{f\left( x \right)}}dx}  = 1\)

  • C.

    \(\int\limits_a^b {f'\left( x \right){e^{f\left( x \right)}}dx}  =  - 1\)  

  • D.

    \(\int\limits_a^b {f'\left( x \right){e^{f\left( x \right)}}dx}  = 2\)

Câu 8 :

Diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đồ thị hàm số $y = {x^3} - x;y = 2x$ và các đường thẳng $x =  - 1;x = 1$ được xác định bởi công thức:

  • A.

    $S = \left| {\int_{ - 1}^1 {\left( {3x - {x^3}} \right)dx} } \right|$     

  • B.

    $S = \int_{ - 1}^0 {\left( {3x - {x^3}} \right)dx}  + \int_0^1 {\left( {{x^3} - 3x} \right)dx} $

  • C.

    $S = \int_{ - 1}^1 {\left( {3x - {x^3}} \right)dx} $    

  • D.

    $S = \int_{ - 1}^0 {\left( {{x^3} - 3x} \right)dx}  + \int_0^1 {\left( {3x - {x^3}} \right)dx} $

Câu 9 :

Cho tích phân \(I = \int\limits_0^{\dfrac{\pi }{2}} {\sin x\sqrt {8 + \cos x} dx} \). Đặt \(u = 8 + \cos x\) thì kết quả nào sau đây là đúng?

  • A.

    \(I = 2\int\limits_8^9 {\sqrt u du} \)

  • B.

    \(I = \dfrac{1}{2}\int\limits_8^9 {\sqrt u du} \)       

  • C.

    \(I = \int\limits_9^8 {\sqrt u du} \)

  • D.

    \(I = \int\limits_8^9 {\sqrt u du} \)

Câu 10 :

Tìm họ nguyên hàm của hàm số \(f\left( x \right)={{5}^{2x}}.\)

  • A.

    \(\int{{{5}^{2x}}\,\text{d}x}=2.\dfrac{{{5}^{2x}}}{\ln 5}+C.\)         

  • B.

    \(\int{{{5}^{2x}}\,\text{d}x}=\dfrac{{{25}^{x}}}{2\ln 5}+C.\)         

  • C.

    \(\int{{{5}^{2x}}\,\text{d}x}={{2.5}^{2x}}\ln 5+C.\)

  • D.

    \(\int{{{5}^{2x}}\,\text{d}x}=\dfrac{{{25}^{x\,+\,1}}}{x+1}+C.\)

Câu 11 :

Hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số \(y=f\left( x \right)\) liên tục trên đoạn \(\left[ 1;\ 3 \right]\) , trục $Ox$ và hai đường thẳng \(x=1,\ \ x=3\) có diện tích là:

  • A.

     \(S=\int\limits_{1}^{3}{f\left( x \right)dx.}\)                       

  • B.

    \(S=\int\limits_{1}^{3}{\left| f\left( x \right) \right|dx.}\) 

  • C.

    \(S=\int\limits_{3}^{1}{f\left( x \right)dx.}\)            

  • D.
    \(S=\int\limits_{3}^{1}{\left| f\left( x \right) \right|dx.}\)
Câu 12 :

Chọn mệnh đề đúng:

  • A.

    \(\int {0dx}  = C\)       

  • B.

    \(\int {dx}  = C\)         

  • C.

    \(\int {dx}  = 0\)          

  • D.

    \(\int {0dx}  = x + C\)

Câu 13 :

Trong không gian $Oxyz$, cho vật thể được giới hạn bởi 2 mặt phẳng \((P),\,\,(Q)\) vuông góc với $Ox$ lần lượt tại \(x = a,\,\,x = b,\,\,(a < b)\). Một mặt phẳng tùy ý vuông góc với $Ox$ tại điểm có hoành độ $x$, \((a \le x \le b)\) cắt vật thể theo thiết diện có diện tích là \(S(x)\), với \(y = S(x)\) là hàm số liên tục trên \(\left[ {a;b} \right]\). Thể tích $V$ của vật thế đó được tính theo công thức:

  • A.
    \(V = \int\limits_a^b {{S^2}(x)dx} \).
  • B.
    \(V = \pi \int\limits_a^b {{S^2}(x)dx} \).       
  • C.
    \(V = \pi \int\limits_a^b {S(x)dx} \).
  • D.
    \(V = \int\limits_a^b {S(x)dx} \).
Câu 14 :

Cho nguyên hàm \(I = \int {\dfrac{{6{\mathop{\rm tanx}\nolimits} }}{{{{\cos }^2}x\sqrt {3\tan x + 1} }}dx} \) . Giả sử đặt \(u = \sqrt {3\tan x + 1} \) thì ta được:

  • A.

    \(I = \dfrac{4}{3}\int {\left( {2{u^2} + 1} \right)du} \)          

  • B.

    \(I = \dfrac{4}{3}\int {\left( { - {u^2} + 1} \right)du} \)        

  • C.

    \(I = \dfrac{4}{3}\int {\left( {{u^2} - 1} \right)du} \)

  • D.

    \(I = \dfrac{4}{3}\int {\left( {2{u^2} - 1} \right)du} \)

Câu 15 :

Cho hàm số $y = f(x)$ thỏa mãn $f'\left( x \right) = \left( {x + 1} \right){e^x}$ và $\int {f'(x)} dx = (ax + b){e^x} + c$ với $a, b, c$ là các hằng số. Chọn mệnh đề đúng:

  • A.

    $a + b = 2$  

  • B.

    $a + b = 3$                

  • C.

    $a + b = 0$     

  • D.

    $a + b = 1$

Câu 16 :

Cho hàm số $f\left( x \right) = \dfrac{1}{{{{\sin }^2}x}}$. Nếu $F\left( x \right)$ là một nguyên hàm của hàm số $f\left( x \right)$ và đồ thị hàm số $y = F\left( x \right)$ đi qua $M\left( {\dfrac{\pi }{3};0} \right)$ thì  là:

  • A.

    $F\left( x \right) = \dfrac{1}{{\sqrt 3 }} - \cot x$     

  • B.

    $F\left( x \right) = \sqrt 3  - \cot x$  

  • C.

    $F\left( x \right) = \dfrac{{\sqrt 3 }}{2} - \cot x$

  • D.

    $F\left( x \right) =  - \cot x + C$

Câu 17 :

Tính \(I = \int {\ln \left( {x + \sqrt {{x^2} + 1} } \right)dx} \) ta được:

  • A.

    \(x\ln \left( {x + \sqrt {{x^2} + 1} } \right) - \sqrt {{x^2} + 1}  + C\)            

  • B.

    \(\ln \left( {x + \sqrt {{x^2} + 1} } \right) - \sqrt {{x^2} + 1}  + C\)

  • C.

    \(x\ln \left( {x + \sqrt {{x^2} + 1} } \right) + \sqrt {{x^2} + 1}  + C\)          

  • D.

    \(\ln \left( {x + \sqrt {{x^2} + 1} } \right) + \sqrt {{x^2} + 1}  + C\)

Câu 18 :

Kết quả của tích phân \(\int\limits_{ - 1}^0 {\left( {x + 1 + \dfrac{2}{{x - 1}}} \right)dx} \) được viết dưới dạng \(a + b\ln 2\) với \(a,b \in Q\). Khi đó \(a + b\) có giá trị là:

  • A.

    \(\dfrac{3}{2}\)

  • B.

    \( - \dfrac{3}{2}\)                   

  • C.

    \(\dfrac{5}{2}\)         

  • D.

    \( - \dfrac{5}{2}\)

Câu 19 :

Cho hai tích phân $I = \int\limits_0^2 {{x^3}dx} $, $J = \int\limits_0^2 {xdx} $. Tìm mối quan hệ giữa $I$ và $J$

  • A.

    \(I.J = 8\).

  • B.

    \(I.J = \frac{{32}}{5}\).

  • C.

    \(I - J = \frac{{128}}{7}\).

  • D.

    \(I + J = \frac{{64}}{9}\).

Câu 20 :

Tìm \(a\) biết \(I = \int\limits_{ - 1}^2 {\dfrac{{{e^x}dx}}{{2 + {e^x}}}}  = \ln \dfrac{{ae + {e^3}}}{{ae + b}}\) với $a, b$ là các số nguyên dương.

  • A.

    \(a = 1\)          

  • B.

    \(a =  - \dfrac{1}{3}\)

  • C.

    $a = 2$

  • D.

    $a = – 2$

Câu 21 :

Gọi \(S\) là diện tích hình phẳng \(\left( H \right)\) giới hạn bởi các đường $y=f\left( x \right),~$trục hoành và hai đường thẳng \(x =  - 1,x = 2\) (như hình vẽ). Đặt $a=\underset{-1}{\overset{0}{\mathop \int }}\,f\left( x \right)dx,~b=\underset{0}{\overset{2}{\mathop \int }}\,f\left( x \right)dx.$  Mệnh đề nào sau đây đúng?

  • A.

    \(S = b - a.\)    

  • B.

    \(S = b + a.\)

  • C.

    \(S =  - b + a.\)            

  • D.

    \(S =  - b - a.\)

Câu 22 :

Cho hình phẳng D giới hạn bởi đường cong \(y={{\text{e}}^{x}}\), trục hoành và các đường thẳng \(x=0,x=1\). Khối tròn xoay tạo thành khi quay D quanh trục hoành có thể tích $V$ bằng bao nhiêu?

  • A.

    \(V=\frac{{{\text{e}}^{2}}-1}{2}\).

  • B.

    \(V=\frac{\pi ({{\text{e}}^{2}}+1)}{2}\).

  • C.

     \(V=\frac{\pi ({{\text{e}}^{2}}-1)}{2}\)

  • D.
     \(V=\frac{\pi {{\text{e}}^{2}}}{2}\).
Câu 23 :

Biết hàm số \(F(x)\) là một nguyên hàm của hàm số \(f(x) = \dfrac{{\ln x}}{{x\sqrt {{{\ln }^2}x + 3} }}\) có đồ thị đi qua điểm \(\left( {e;2016} \right)\). Khi đó giá trị \(F\left( 1 \right)\) là

  • A.

    \(\sqrt 3  + 2014\).

  • B.

    \(\sqrt 3  + 2016\).

  • C.

    \(2\sqrt 3  + 2014\).    

  • D.

    \(2\sqrt 3  + 2016\).

Câu 24 :

Cho hàm số \(y=f(x)\) có \(f'(x)\) liên tục trên nửa khoảng \(\left[ 0;+\infty  \right)\) thỏa mãn \(3f(x)+f'(x)=\sqrt{1+3{{e}^{-2x}}}\) biết \(f(0)=\frac{11}{3}\). Giá trị \(f\left( \frac{1}{2}\ln 6 \right)\) bằng

  • A.
     \(\frac{1}{2}\).                                               
  • B.
     \(\frac{5\sqrt{6}}{18}\).                                
  • C.
     \(1.\)                                       
  • D.
     \(\frac{5\sqrt{6}}{9}\).
Câu 25 :

Tính thể tích hình xuyến do quay hình tròn  có phương trình ${x^2} + {\left( {y - 2} \right)^2} = 1$ khi quanh trục $Ox.$

  • A.

    $V = 6{\pi ^2}.$

  • B.

    $V = 4{\pi ^2}.$

  • C.

    $V = 2{\pi ^2}.$

  • D.

    $V = 8{\pi ^2}.$

Lời giải và đáp án

Câu 1 :

Thể tích khối tròn xoay sinh ra bởi phép quay xung quanh $Ox$ của hình giới hạn bởi trục $Ox$ và parabol $\left( P \right):y = {x^2} - ax\,\,\,\,\left( {a > 0} \right)$ bằng $V = 2.$ Khẳng định nào dưới đây đúng ?

  • A.

    $a \in \left( {\dfrac{1}{2};1} \right).$

  • B.

    $a \in \left( {1;\dfrac{3}{2}} \right).$

  • C.

    $a \in \left( {\dfrac{3}{2};2} \right).$

  • D.

    $a \in \left( {2;\dfrac{5}{2}} \right).$

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Xét phương trình hoành độ giao điểm của $(P)$ và trục $Ox$, tìm ra các cận $x = a$ và $x = b$.

Thể tích khối tròn xoay khi xoay hình phẳng giới hạn bởi các đường \(y = f\left( x \right),x = a,x = b\) quanh trục $Ox$ là: $V = \pi .\int\limits_a^b {{f^2}\left( x \right){\rm{d}}x} .$

Lời giải chi tiết :

Phương trình hoành độ giao điểm của $\left( P \right)$ và $Ox$ là ${x^2} - ax = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 0\\x = a\end{array} \right..$

Khi đó, thể tích cần xác định cho bởi $V = \pi \int\limits_0^a {{{\left( {{x^2} - ax} \right)}^2}{\rm{d}}x}  = \pi \int\limits_0^a {\left( {{x^4} - 2a{x^3} + {a^2}{x^2}} \right){\rm{d}}x} $

$ = \pi \left. {\left( {\dfrac{{{x^5}}}{5} - \dfrac{{a{x^4}}}{2} + \dfrac{{{a^2}{x^3}}}{3}} \right)} \right|_0^a = \dfrac{{\pi {a^5}}}{{30}}.$

Mặt khác $V = 2 \Rightarrow \dfrac{{\pi {a^5}}}{{30}} = 2 \Leftrightarrow a = \sqrt[5]{{\dfrac{{60}}{\pi }}} \in \left( {\dfrac{3}{2};2} \right).$

Câu 2 :

Hàm số nào sau đây là một nguyên hàm của hàm số \(y=\cos x\) ?

  • A.

    \(y=\tan x\)                             

  • B.

    \(y=\cot x\)                             

  • C.

    \(y=\sin x\)                              

  • D.
    \(y=-\sin x\)

Đáp án : C

Lời giải chi tiết :

Ta có: \(\int{\cos xdx=\sin x+C.}\)

Câu 3 :

Hàm số \(F\left( x \right)\) được gọi là nguyên hàm của hàm số \(f\left( x \right)\) nếu:

  • A.

    \(F'\left( x \right) = f''\left( x \right)\)

  • B.

    \(F'\left( x \right) = f'\left( x \right)\)             

  • C.

    \(F'\left( x \right) = f\left( x \right)\)

  • D.

    \(f'\left( x \right) = F\left( x \right)\)

Đáp án : C

Lời giải chi tiết :

Hàm số \(F\left( x \right)\) được gọi là nguyên hàm của hàm số \(f\left( x \right)\) nếu \(F'\left( x \right) = f\left( x \right)\).

Câu 4 :

Cho hàm số $f(x)$ có đạo hàm trên $\left[ {1;4} \right]$ và $f(1) = 2,{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} f(4) = 10$. Giá trị của $I = \int\limits_1^4 {f'(x)dx} $ là

  • A.

    $I = 12$

  • B.

    $I = 48$

  • C.

    $I = 8$

  • D.

    $I = 3$

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Sử dụng công thức $\int\limits_a^b {u'(x)dx}  = u(b)-u(a) $

Lời giải chi tiết :

$I = \int\limits_1^4 {f'(x)dx}  = f\left. {(x)} \right|_1^4 = f(4) - f(1) = 10 - 2 = 8$

Câu 5 :

Tính tích phân \(I = \int\limits_{\ln 2}^{\ln 5} {\dfrac{{{e^{2x}}}}{{\sqrt {{e^x} - 1} }}dx} \) bằng phương pháp đổi biến số \(u = \sqrt {{e^x} - 1} \). Khẳng định nào sau đây là khẳng định đúng?

  • A.

    \(I = \left. {\left( {\dfrac{{{u^3}}}{3} + u} \right)} \right|_1^2\)                  

  • B.

    \(I = \left. {\dfrac{4}{3}\left( {{u^3} + u} \right)} \right|_1^2\)

  • C.

    \(I = \left. {2\left( {\dfrac{{{u^3}}}{3} + u} \right)} \right|_1^2\)

  • D.

    \(I = \left. {\dfrac{1}{3}\left( {\dfrac{{{u^3}}}{3} + u} \right)} \right|_1^2\)

Đáp án : C

Phương pháp giải :

- Bước 1: Đặt \(t = u\left( x \right)\), đổi cận \(\left\{ \begin{array}{l}x = a \Rightarrow t = u\left( a \right) = a'\\x = b \Rightarrow t = u\left( b \right) = b'\end{array} \right.\) .

- Bước 2: Tính vi phân \(dt = u'\left( x \right)dx\).

- Bước 3: Biến đổi \(f\left( x \right)dx\) thành \(g\left( t \right)dt\).

- Bước 4: Tính tích phân \(\int\limits_a^b {f\left( x \right)dx}  = \int\limits_{a'}^{b'} {g\left( t \right)dt} \).

Lời giải chi tiết :

Đặt \(u = \sqrt {{e^x} - 1}  \Rightarrow {u^2} = {e^x} - 1 \Rightarrow 2udu = {e^x}dx\) và \({e^x} = {u^2} + 1\)

Đổi cận: \(\left\{ \begin{array}{l}x = \ln 2 \Rightarrow u = 1\\x = \ln 5 \Rightarrow u = 2\end{array} \right.\)

Khi đó ta có $I = \int\limits_{\ln 2}^{\ln 5} {\dfrac{{{e^{2x}}}}{{\sqrt {{e^x} - 1} }}dx}  = 2\int\limits_1^2 {\dfrac{{\left( {{u^2} + 1} \right)udu}}{u}}  = 2\int\limits_1^2 {\left( {{u^2} + 1} \right)du}  = 2\left. {\left( {\dfrac{{{u^3}}}{3} + u} \right)} \right|_1^2$

Câu 6 :

Trong các tích phân sau, tích phân nào có giá trị khác \(2\)?

  • A.

    \(\int\limits_1^{{e^2}} {\ln xdx} \).

  • B.

    \(\int\limits_0^1 {2dx} \).

  • C.

    \(\int\limits_0^\pi  {\sin xdx} \).

  • D.

    \(\int\limits_0^2 {xdx} \).

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Tính tích phân từng đáp án và dùng phương pháp loại trừ, sử dụng công thức nguyên hàm số cơ bản:

\(\int {dx = x + C} \), \(\int {\sin xdx =  - \cos x + C} \), \(\int {{x^\alpha }dx = \dfrac{{{x^{\alpha  + 1}}}}{{\alpha  + 1}} + C} \) và công thức tích phân \(\int\limits_a^b {f\left( x \right)dx}  = F\left( b \right) - F\left( a \right)\)

Lời giải chi tiết :

+) \(\int\limits_0^1 {2dx}  = \left. {2x} \right|_0^1 = 2\),

+) \(\int\limits_0^2 {xdx}  = \left. {\dfrac{{{x^2}}}{2}} \right|_0^2 = 2\)

+) \(\int\limits_0^\pi  {\sin xdx}  = \left. { - \cos x} \right|_0^\pi  = 2\)

Do đó ta dự đoán chỉ có đáp án A là kết quả khác \(2\).

Câu 7 :

Hàm số \(y = f\left( x \right)\) có nguyên hàm trên $\left( {a;b} \right)$  đồng thời thỏa mãn \(f\left( a \right) = f\left( b \right)\). Lựa chọn phương án đúng:

  • A.

    \(\int\limits_a^b {f'\left( x \right){e^{f\left( x \right)}}dx}  = 0\)      

  • B.

    \(\int\limits_a^b {f'\left( x \right){e^{f\left( x \right)}}dx}  = 1\)

  • C.

    \(\int\limits_a^b {f'\left( x \right){e^{f\left( x \right)}}dx}  =  - 1\)  

  • D.

    \(\int\limits_a^b {f'\left( x \right){e^{f\left( x \right)}}dx}  = 2\)

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Tính tích phân \(\int\limits_a^b {f'\left( x \right){e^{f\left( x \right)}}dx} \) bằng phương pháp đổi biến:

- Bước 1: Đặt \(t = u\left( x \right)\), đổi cận \(\left\{ \begin{array}{l}x = a \Rightarrow t = u\left( a \right) = a'\\x = b \Rightarrow t = u\left( b \right) = b'\end{array} \right.\) .

- Bước 2: Tính vi phân \(dt = u'\left( x \right)dx\).

- Bước 3: Biến đổi \(f\left( x \right)dx\) thành \(g\left( t \right)dt\).

- Bước 4: Tính tích phân \(\int\limits_a^b {f\left( x \right)dx}  = \int\limits_{a'}^{b'} {g\left( t \right)dt} \).

Lời giải chi tiết :

Đặt \(t = f\left( x \right) \Rightarrow dt = f'\left( x \right)dx\)

Đổi cận: \(\left\{ \begin{array}{l}x = a \Rightarrow t = f\left( a \right)\\x = b \Rightarrow t = f\left( b \right)\end{array} \right.\)

Khi đó \(I = \int\limits_{f\left( a \right)}^{f\left( b \right)} {{e^t}dt}  = 0\) (Vì \(f\left( a \right) = f\left( b \right)\))

Câu 8 :

Diện tích hình phẳng giới hạn bởi các đồ thị hàm số $y = {x^3} - x;y = 2x$ và các đường thẳng $x =  - 1;x = 1$ được xác định bởi công thức:

  • A.

    $S = \left| {\int_{ - 1}^1 {\left( {3x - {x^3}} \right)dx} } \right|$     

  • B.

    $S = \int_{ - 1}^0 {\left( {3x - {x^3}} \right)dx}  + \int_0^1 {\left( {{x^3} - 3x} \right)dx} $

  • C.

    $S = \int_{ - 1}^1 {\left( {3x - {x^3}} \right)dx} $    

  • D.

    $S = \int_{ - 1}^0 {\left( {{x^3} - 3x} \right)dx}  + \int_0^1 {\left( {3x - {x^3}} \right)dx} $

Đáp án : D

Phương pháp giải :

- Bước 1: Giải phương trình \(f\left( x \right) = g\left( x \right)\) tìm nghiệm.

- Bước 2: Phá dấu giá trị tuyệt đối của biểu thức \(\left| {f\left( x \right) - g\left( x \right)} \right|\)

- Bước 3: Tính diện tích hình phẳng theo công thức tích phân \(S = \int\limits_a^b {\left| {f\left( x \right) - g\left( x \right)} \right|dx} \)

Lời giải chi tiết :

Xét phương trình hoành độ giao điểm của 2 đồ thị:

 ${x^3}-x = 2x \Leftrightarrow {x^3}-3x = 0 \Leftrightarrow x = 0$ (chỉ xét trên $\left( {-1;1} \right)$)

Với $x \in \left( {-1;0} \right)$ thì ${x^3}-3x > 0$ ; với $x \in \left( {0;1} \right)$ thì ${x^3}-3x < 0$

Diện tích cần tìm là $S = \int\limits_{ - 1}^1 {\left| {{x^3} - 3x} \right|dx}  = \int\limits_{ - 1}^0 {\left( {{x^3} - 3x} \right)dx}  + \int\limits_0^1 {\left( {3x - {x^3}} \right)dx} $

Câu 9 :

Cho tích phân \(I = \int\limits_0^{\dfrac{\pi }{2}} {\sin x\sqrt {8 + \cos x} dx} \). Đặt \(u = 8 + \cos x\) thì kết quả nào sau đây là đúng?

  • A.

    \(I = 2\int\limits_8^9 {\sqrt u du} \)

  • B.

    \(I = \dfrac{1}{2}\int\limits_8^9 {\sqrt u du} \)       

  • C.

    \(I = \int\limits_9^8 {\sqrt u du} \)

  • D.

    \(I = \int\limits_8^9 {\sqrt u du} \)

Đáp án : D

Phương pháp giải :

- Bước 1: Đặt \(t = u\left( x \right)\), đổi cận \(\left\{ \begin{array}{l}x = a \Rightarrow t = u\left( a \right) = a'\\x = b \Rightarrow t = u\left( b \right) = b'\end{array} \right.\) .

- Bước 2: Tính vi phân \(dt = u'\left( x \right)dx\).

- Bước 3: Biến đổi \(f\left( x \right)dx\) thành \(g\left( t \right)dt\).

- Bước 4: Tính tích phân \(\int\limits_a^b {f\left( x \right)dx}  = \int\limits_{a'}^{b'} {g\left( t \right)dt} \).

Lời giải chi tiết :

Đặt \(u = 8 + \cos x \Rightarrow du =  - \sin xdx \Rightarrow \sin xdx =  - du\)

Đổi cận: \(\left\{ \begin{array}{l}x = 0 \Rightarrow t = 9\\x = \dfrac{\pi }{2} \Rightarrow t = 8\end{array} \right.\) \( \Rightarrow I =  - \int\limits_9^8 {\sqrt u du}  = \int\limits_8^9 {\sqrt u du} \)

Câu 10 :

Tìm họ nguyên hàm của hàm số \(f\left( x \right)={{5}^{2x}}.\)

  • A.

    \(\int{{{5}^{2x}}\,\text{d}x}=2.\dfrac{{{5}^{2x}}}{\ln 5}+C.\)         

  • B.

    \(\int{{{5}^{2x}}\,\text{d}x}=\dfrac{{{25}^{x}}}{2\ln 5}+C.\)         

  • C.

    \(\int{{{5}^{2x}}\,\text{d}x}={{2.5}^{2x}}\ln 5+C.\)

  • D.

    \(\int{{{5}^{2x}}\,\text{d}x}=\dfrac{{{25}^{x\,+\,1}}}{x+1}+C.\)

Đáp án : B

Lời giải chi tiết :

Ta có \(f\left( x \right)={{25}^{x}}\Rightarrow \int{f\left( x \right)\,\text{d}x}=\int{{{25}^{x}}\,\text{d}x}=\dfrac{{{25}^{x}}}{\ln 25}+C=\dfrac{{{5}^{2x}}}{2\ln 5}+C.\)

Câu 11 :

Hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số \(y=f\left( x \right)\) liên tục trên đoạn \(\left[ 1;\ 3 \right]\) , trục $Ox$ và hai đường thẳng \(x=1,\ \ x=3\) có diện tích là:

  • A.

     \(S=\int\limits_{1}^{3}{f\left( x \right)dx.}\)                       

  • B.

    \(S=\int\limits_{1}^{3}{\left| f\left( x \right) \right|dx.}\) 

  • C.

    \(S=\int\limits_{3}^{1}{f\left( x \right)dx.}\)            

  • D.
    \(S=\int\limits_{3}^{1}{\left| f\left( x \right) \right|dx.}\)

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Hình phẳng được giới hạn bởi hàm số \(y=f\left( x \right)\), trục hoành và các đường thẳng \(x=a,\ x=b\) có diện tích được tính bới công thức: \(S=\int\limits_{a}^{b}{\left| f\left( x \right) \right|dx.}\)

Lời giải chi tiết :

Áp dụng công thức tính diện tích hình phẳng ta được: \(S=\int\limits_{1}^{3}{\left| f\left( x \right) \right|dx.}\)

Câu 12 :

Chọn mệnh đề đúng:

  • A.

    \(\int {0dx}  = C\)       

  • B.

    \(\int {dx}  = C\)         

  • C.

    \(\int {dx}  = 0\)          

  • D.

    \(\int {0dx}  = x + C\)

Đáp án : A

Lời giải chi tiết :

Ta có: \(\int {0dx}  = C\) nên A đúng, D sai.

\(\int {dx}  = x+C \) nên B, C sai

Câu 13 :

Trong không gian $Oxyz$, cho vật thể được giới hạn bởi 2 mặt phẳng \((P),\,\,(Q)\) vuông góc với $Ox$ lần lượt tại \(x = a,\,\,x = b,\,\,(a < b)\). Một mặt phẳng tùy ý vuông góc với $Ox$ tại điểm có hoành độ $x$, \((a \le x \le b)\) cắt vật thể theo thiết diện có diện tích là \(S(x)\), với \(y = S(x)\) là hàm số liên tục trên \(\left[ {a;b} \right]\). Thể tích $V$ của vật thế đó được tính theo công thức:

  • A.
    \(V = \int\limits_a^b {{S^2}(x)dx} \).
  • B.
    \(V = \pi \int\limits_a^b {{S^2}(x)dx} \).       
  • C.
    \(V = \pi \int\limits_a^b {S(x)dx} \).
  • D.
    \(V = \int\limits_a^b {S(x)dx} \).

Đáp án : D

Lời giải chi tiết :

Thể tích $V$ của vật thế đó được tính theo công thức: \(V = \int\limits_a^b {S(x)dx} \).

Câu 14 :

Cho nguyên hàm \(I = \int {\dfrac{{6{\mathop{\rm tanx}\nolimits} }}{{{{\cos }^2}x\sqrt {3\tan x + 1} }}dx} \) . Giả sử đặt \(u = \sqrt {3\tan x + 1} \) thì ta được:

  • A.

    \(I = \dfrac{4}{3}\int {\left( {2{u^2} + 1} \right)du} \)          

  • B.

    \(I = \dfrac{4}{3}\int {\left( { - {u^2} + 1} \right)du} \)        

  • C.

    \(I = \dfrac{4}{3}\int {\left( {{u^2} - 1} \right)du} \)

  • D.

    \(I = \dfrac{4}{3}\int {\left( {2{u^2} - 1} \right)du} \)

Đáp án : C

Phương pháp giải :

- Bước 1: Đặt \(t = u\left( x \right) = \sqrt {3\tan x + 1} \).

- Bước 2: Tính vi phân \(dt = u'\left( x \right)dx\).

- Bước 3: Biến đổi \(f\left( x \right)dx\) thành \(g\left( t \right)dt\).

- Bước 4: Tính nguyên hàm: \(\int {f\left( x \right)dx}  = \int {g\left( t \right)dt}  = G\left( t \right) + C = G\left( {u\left( x \right)} \right) + C\).

Lời giải chi tiết :

\(I = \int {\dfrac{{6{\mathop{\rm tanx}\nolimits} }}{{{{\cos }^2}x\sqrt {3\tan x + 1} }}dx} \)

Đặt \(u = \sqrt {3\tan x + 1}  \Rightarrow {u^2} = 3\tan x + 1 \Rightarrow \dfrac{3}{{{{\cos }^2}x}}dx = 2udu \Rightarrow \dfrac{{dx}}{{{{\cos }^2}x}} = \dfrac{{2udu}}{3}\)\(I = \int {\dfrac{{2\left( {{u^2} - 1} \right)}}{{3u}}2udu = \dfrac{4}{3}\int {\left( {{u^2} - 1} \right)} } du\)

Câu 15 :

Cho hàm số $y = f(x)$ thỏa mãn $f'\left( x \right) = \left( {x + 1} \right){e^x}$ và $\int {f'(x)} dx = (ax + b){e^x} + c$ với $a, b, c$ là các hằng số. Chọn mệnh đề đúng:

  • A.

    $a + b = 2$  

  • B.

    $a + b = 3$                

  • C.

    $a + b = 0$     

  • D.

    $a + b = 1$

Đáp án : D

Phương pháp giải :

Sử dụng phương pháp nguyên hàm nguyên hàm từng phần cho dạng bài hàm số mũ:

- Bước 1: Đặt \(\left\{ \begin{array}{l}u = f\left( x \right)\\dv = {e^{ax + b}}dx\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}du = f'\left( x \right)dx\\v = \dfrac{1}{a}{e^{ax + b}}\end{array} \right.\)

- Bước 2: Tính nguyên hàm theo công thức \(\int {f\left( x \right){e^{ax + b}}dx}  = uv - \int {vdu} \)

Lời giải chi tiết :

Ta có: $f'(x) = \left( {x + 1} \right){e^x} \Rightarrow f\left( x \right) = \int {\left( {x + 1} \right){e^x}dx} $.

Đặt: $\left\{ \begin{array}{l}u = x + 1\\dv = {e^x}dx\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}du = dx\\v = {e^x}\end{array} \right. $

$\Rightarrow I = \left( {x + 1} \right){e^x} - \int {{e^x}} dx = x{e^x} + {e^x} - {e^x} + C = x{e^x} + C$

Do đó ta được $a = 1;b = 0 \Rightarrow a + b = 1$.

Câu 16 :

Cho hàm số $f\left( x \right) = \dfrac{1}{{{{\sin }^2}x}}$. Nếu $F\left( x \right)$ là một nguyên hàm của hàm số $f\left( x \right)$ và đồ thị hàm số $y = F\left( x \right)$ đi qua $M\left( {\dfrac{\pi }{3};0} \right)$ thì  là:

  • A.

    $F\left( x \right) = \dfrac{1}{{\sqrt 3 }} - \cot x$     

  • B.

    $F\left( x \right) = \sqrt 3  - \cot x$  

  • C.

    $F\left( x \right) = \dfrac{{\sqrt 3 }}{2} - \cot x$

  • D.

    $F\left( x \right) =  - \cot x + C$

Đáp án : A

Phương pháp giải :

- Sử dụng công thức nguyên hàm hàm sơ cấp để tìm họ \(F\left( x \right)\).

- Điểm \(M \in \)đồ thị hàm số \(y = F\left( x \right)\) nếu tọa độ của \(M\) thỏa mãn phương trình \(F\left( x \right)\).

Lời giải chi tiết :

Ta có: $\int {f\left( x \right)dx}  = \int {\dfrac{1}{{{{\sin }^2}x}}dx}  =  - \cot x + C = F\left( x \right)$

Đồ thị hàm số $y = F\left( x \right)$ đi qua $M\left( {\dfrac{\pi }{3};0} \right)$ nên $F\left( \dfrac{\pi }{3} \right)=0$

$ \Leftrightarrow - \cot \dfrac{\pi }{3} + C = 0 \Leftrightarrow C = \dfrac{1}{{\sqrt 3 }} \Rightarrow F\left( x \right) =  - \cot x + \dfrac{1}{{\sqrt 3 }}$

Câu 17 :

Tính \(I = \int {\ln \left( {x + \sqrt {{x^2} + 1} } \right)dx} \) ta được:

  • A.

    \(x\ln \left( {x + \sqrt {{x^2} + 1} } \right) - \sqrt {{x^2} + 1}  + C\)            

  • B.

    \(\ln \left( {x + \sqrt {{x^2} + 1} } \right) - \sqrt {{x^2} + 1}  + C\)

  • C.

    \(x\ln \left( {x + \sqrt {{x^2} + 1} } \right) + \sqrt {{x^2} + 1}  + C\)          

  • D.

    \(\ln \left( {x + \sqrt {{x^2} + 1} } \right) + \sqrt {{x^2} + 1}  + C\)

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Đặt \(\left\{ \begin{array}{l}u = \ln \left( {x + \sqrt {{x^2} + 1} } \right)\\dv = dx\end{array} \right.\) .

Lời giải chi tiết :

Đặt \(\left\{ \begin{array}{l}u = \ln \left( {x + \sqrt {{x^2} + 1} } \right)\\dv = dx\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}du = \dfrac{{1 + \dfrac{x}{{\sqrt {{x^2} + 1} }}}}{{x + \sqrt {{x^2} + 1} }}dx\\v = x\end{array} \right. \)  

$\Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}du = \dfrac{{\dfrac{{x + \sqrt {{x^2} + 1} }}{{\sqrt {{x^2} + 1} }}}}{{x + \sqrt {{x^2} + 1} }}dx = \dfrac{{dx}}{{\sqrt {{x^2} + 1} }}\\v = x\end{array} \right.$

\( \Rightarrow I = x\ln \left( {x + \sqrt {{x^2} + 1} } \right) - \int {\dfrac{x}{{\sqrt {{x^2} + 1} }}dx}  + {C_1}.\)

Đặt \(t = \sqrt {{x^2} + 1}  \Rightarrow {t^2} = {x^2} + 1 \Leftrightarrow tdt = xdx \)

$\Rightarrow \int {\dfrac{x}{{\sqrt {{x^2} + 1} }}dx}  = \int {\dfrac{{tdt}}{t}}  = \int {dt}  = t + {C_2} = \sqrt {{x^2} + 1}  + {C_2}$

Khi đó ta có:  \( \Rightarrow I = x\ln \left( {x + \sqrt {{x^2} + 1} } \right) - \sqrt {{x^2} + 1}  + C.\)

Câu 18 :

Kết quả của tích phân \(\int\limits_{ - 1}^0 {\left( {x + 1 + \dfrac{2}{{x - 1}}} \right)dx} \) được viết dưới dạng \(a + b\ln 2\) với \(a,b \in Q\). Khi đó \(a + b\) có giá trị là:

  • A.

    \(\dfrac{3}{2}\)

  • B.

    \( - \dfrac{3}{2}\)                   

  • C.

    \(\dfrac{5}{2}\)         

  • D.

    \( - \dfrac{5}{2}\)

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Sử dụng bảng nguyên hàm các hàm sơ cấp để tính tích phân, từ đó tìm \(a,b \Rightarrow a + b\).

Lời giải chi tiết :

Ta có: \(\int\limits_{ - 1}^0 {\left( {x + 1 + \dfrac{2}{{x - 1}}} \right)dx}  = \left. {\left( {\dfrac{{{x^2}}}{2} + x + 2\ln \left| {x - 1} \right|} \right)} \right|_{ - 1}^0 \)

$= \dfrac{1}{2} - 2\ln 2 \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = \dfrac{1}{2}\\b =  - 2\end{array} \right. \Rightarrow a + b =  - \dfrac{3}{2}$

Câu 19 :

Cho hai tích phân $I = \int\limits_0^2 {{x^3}dx} $, $J = \int\limits_0^2 {xdx} $. Tìm mối quan hệ giữa $I$ và $J$

  • A.

    \(I.J = 8\).

  • B.

    \(I.J = \frac{{32}}{5}\).

  • C.

    \(I - J = \frac{{128}}{7}\).

  • D.

    \(I + J = \frac{{64}}{9}\).

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Tính \(I,J\) sử dụng công thức nguyên hàm hàm lũy thừa rồi xét tính dúng sai của từng đáp án.

Lời giải chi tiết :

$I = \int\limits_0^2 {{x^3}dx}  = \left. {\dfrac{{{x^4}}}{4}} \right|_0^2 = 4$ và $J = \int\limits_0^2 {xdx}  = \left. {\dfrac{{{x^2}}}{2}} \right|_0^2 = 2$.

Suy ra \(I.J = 8\).

Câu 20 :

Tìm \(a\) biết \(I = \int\limits_{ - 1}^2 {\dfrac{{{e^x}dx}}{{2 + {e^x}}}}  = \ln \dfrac{{ae + {e^3}}}{{ae + b}}\) với $a, b$ là các số nguyên dương.

  • A.

    \(a = 1\)          

  • B.

    \(a =  - \dfrac{1}{3}\)

  • C.

    $a = 2$

  • D.

    $a = – 2$

Đáp án : C

Phương pháp giải :

- Bước 1: Đặt \(t = u\left( x \right)\), đổi cận \(\left\{ \begin{array}{l}x = a \Rightarrow t = u\left( a \right) = a'\\x = b \Rightarrow t = u\left( b \right) = b'\end{array} \right.\) .

- Bước 2: Tính vi phân \(dt = u'\left( x \right)dx\).

- Bước 3: Biến đổi \(f\left( x \right)dx\) thành \(g\left( t \right)dt\).

- Bước 4: Tính tích phân \(\int\limits_a^b {f\left( x \right)dx}  = \int\limits_{a'}^{b'} {g\left( t \right)dt} \).

Lời giải chi tiết :

Đặt \(t = {e^x} \Rightarrow dt = {e^x}dx\)

Đổi cận: \(\left\{ \begin{array}{l}x =  - 1 \Rightarrow t = {e^{ - 1}}\\x = 2 \Rightarrow t = {e^2}\end{array} \right.\)

Khi đó

\(\begin{array}{l}I = \int\limits_{{e^{ - 1}}}^{{e^2}} {\dfrac{{dt}}{{t + 2}}}  = \left. {\ln \left| {t + 2} \right|} \right|_{{e^{ - 1}}}^{{e^2}} = \ln \left( {{e^2} + 2} \right) - \ln \left( {{e^{ - 1}} + 2} \right) = \ln \dfrac{{{e^2} + 2}}{{{e^{ - 1}} + 2}}\\ = \ln \dfrac{{{e^2} + 2}}{{\dfrac{1}{e} + 2}} = \ln \dfrac{{2e + {e^3}}}{{2e + 1}} = \ln \dfrac{{ae + {e^3}}}{{ae + b}} \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}ae + {e^3} = 2e + {e^3}\\ae + b = 2e + 1\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = 2\\b = 1\end{array} \right.\end{array}\)

Câu 21 :

Gọi \(S\) là diện tích hình phẳng \(\left( H \right)\) giới hạn bởi các đường $y=f\left( x \right),~$trục hoành và hai đường thẳng \(x =  - 1,x = 2\) (như hình vẽ). Đặt $a=\underset{-1}{\overset{0}{\mathop \int }}\,f\left( x \right)dx,~b=\underset{0}{\overset{2}{\mathop \int }}\,f\left( x \right)dx.$  Mệnh đề nào sau đây đúng?

  • A.

    \(S = b - a.\)    

  • B.

    \(S = b + a.\)

  • C.

    \(S =  - b + a.\)            

  • D.

    \(S =  - b - a.\)

Đáp án : A

Phương pháp giải :

- Công thức tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi đồ thị hàm số \(y = f\left( x \right)\), trục \(Ox\) và hai đường thẳng \(x = a,x = b\left( {a < b} \right)\) là:\(S = \int\limits_a^b {\left| {f\left( x \right)} \right|dx} \)

- Công thức tổng 2 tích phân  $\int\limits_a^b {f(x)dx}  + \int\limits_b^c {f(x)dx}  = \int\limits_a^c {f(x)dx} $

Lời giải chi tiết :

Diện tích hình phẳng là S =\(\int\limits_{ - 1}^2 {\left| {f(x)} \right|} dx\)

Dựa vào hình vẽ ta có được: $S = \int\limits_{ - 1}^0 {(0 - f(x))dx}  + \int\limits_0^2 {f(x)dx}  =  - \int\limits_{ - 1}^0 {f(x)dx + } \int\limits_0^2 {f(x)dx}  = b - a$

Câu 22 :

Cho hình phẳng D giới hạn bởi đường cong \(y={{\text{e}}^{x}}\), trục hoành và các đường thẳng \(x=0,x=1\). Khối tròn xoay tạo thành khi quay D quanh trục hoành có thể tích $V$ bằng bao nhiêu?

  • A.

    \(V=\frac{{{\text{e}}^{2}}-1}{2}\).

  • B.

    \(V=\frac{\pi ({{\text{e}}^{2}}+1)}{2}\).

  • C.

     \(V=\frac{\pi ({{\text{e}}^{2}}-1)}{2}\)

  • D.
     \(V=\frac{\pi {{\text{e}}^{2}}}{2}\).

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Thể tích khối tròn xoay giới hạn bởi đồ thị hàm số \(y=f\left( x \right)\), đường thẳng \(x=a;x=b\) và trục hoành là \(V=\pi \int\limits_{a}^{b}{{{f}^{2}}\left( x \right)dx}\).

Lời giải chi tiết :

Ta có: \(V=\pi \int\limits_{0}^{1}{{{e}^{2x}}dx}=\pi \left. \frac{{{e}^{2x}}}{2} \right|_{0}^{1}=\frac{\pi \left( {{e}^{2}}-1 \right)}{2}\)

Câu 23 :

Biết hàm số \(F(x)\) là một nguyên hàm của hàm số \(f(x) = \dfrac{{\ln x}}{{x\sqrt {{{\ln }^2}x + 3} }}\) có đồ thị đi qua điểm \(\left( {e;2016} \right)\). Khi đó giá trị \(F\left( 1 \right)\) là

  • A.

    \(\sqrt 3  + 2014\).

  • B.

    \(\sqrt 3  + 2016\).

  • C.

    \(2\sqrt 3  + 2014\).    

  • D.

    \(2\sqrt 3  + 2016\).

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Đổi biến đặt \(t = \sqrt {{{\ln }^2}x + 3} \)

Lời giải chi tiết :

Đặt \(t = \sqrt {{{\ln }^2}x + 3} \) ta có: \(\int {\dfrac{{\ln x}}{{x\sqrt {{{\ln }^2}a + 3} }}dx}  = \int {\dfrac{{tdt}}{t}}  = t + C = \sqrt {{{\ln }^2}x + 3}  + C\)

Do đó \(F\left( x \right) = \sqrt {{{\ln }^2}x + 3}  + C\).

\(F\left( e \right) = 2016 \Rightarrow C = 2014 \Rightarrow F\left( x \right) = \sqrt {{{\ln }^2}x + 3}  + 2014 \Rightarrow F\left( 1 \right) = \sqrt 3  + 2014\)

Câu 24 :

Cho hàm số \(y=f(x)\) có \(f'(x)\) liên tục trên nửa khoảng \(\left[ 0;+\infty  \right)\) thỏa mãn \(3f(x)+f'(x)=\sqrt{1+3{{e}^{-2x}}}\) biết \(f(0)=\frac{11}{3}\). Giá trị \(f\left( \frac{1}{2}\ln 6 \right)\) bằng

  • A.
     \(\frac{1}{2}\).                                               
  • B.
     \(\frac{5\sqrt{6}}{18}\).                                
  • C.
     \(1.\)                                       
  • D.
     \(\frac{5\sqrt{6}}{9}\).

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Đạo hàm: \(\left( f.g \right)'=f'.g+f.g'\).

Lời giải chi tiết :

\(3f(x)+f'(x)=\sqrt{1+3{{e}^{-2x}}}\Leftrightarrow 3{{e}^{3x}}f(x)+{{e}^{3x}}f'(x)={{e}^{3x}}\sqrt{1+3{{e}^{-2x}}}\Leftrightarrow \left[ {{e}^{3x}}f(x) \right]'={{e}^{3x}}\sqrt{1+3{{e}^{-2x}}}\)

\(\Rightarrow \int\limits_{0}^{\frac{1}{2}\ln 6}{\left[ {{e}^{3x}}f(x) \right]'dx}=\int\limits_{0}^{\frac{1}{2}\ln 6}{{{e}^{3x}}\sqrt{1+3{{e}^{-2x}}}}dx\,\)

Ta có: \(\int\limits_{0}^{\frac{1}{2}\ln 6}{\left[ {{e}^{3x}}f(x) \right]'dx}=\left. \left( {{e}^{3x}}f(x) \right) \right|_{0}^{\frac{1}{2}\ln 6}={{e}^{\frac{3\ln 6}{2}}}f\left( \frac{1}{2}\ln 6 \right)-f(0)={{e}^{\ln \sqrt{{{6}^{3}}}}}f\left( \frac{1}{2}\ln 6 \right)-\frac{11}{3}=6\sqrt{6}.f\left( \frac{1}{2}\ln 6 \right)-\frac{11}{3}\)

\(\begin{align}  I=\int\limits_{0}^{\frac{1}{2}\ln 6}{{{e}^{3x}}\sqrt{1+3{{e}^{-2x}}}}dx=\int\limits_{0}^{\frac{1}{2}\ln 6}{{{e}^{2x}}\sqrt{{{e}^{2x}}+3}}dx=\frac{1}{2}\int\limits_{0}^{\frac{1}{2}\ln 6}{\sqrt{{{e}^{2x}}+3}}\,d\left( {{e}^{2x}}+3 \right) \\  =\frac{1}{2}\left. .\frac{{{\left( \sqrt{{{e}^{2x}}+3} \right)}^{3}}}{\frac{3}{2}} \right|_{0}^{\frac{1}{2}\ln 6}=\left. \frac{\left( {{e}^{2x}}+3 \right)\sqrt{{{e}^{2x}}+3}}{3} \right|_{0}^{\frac{1}{2}\ln 6}=9-\frac{8}{3}=\frac{19}{3} \\ \Rightarrow 6\sqrt{6}.f\left( \frac{1}{2}\ln 6 \right)-\frac{11}{3}=\frac{19}{3}\Rightarrow f\left( \frac{1}{2}\ln 6 \right)=\frac{10}{6\sqrt{6}}=\frac{5\sqrt{6}}{18} \\ \end{align}\)

Câu 25 :

Tính thể tích hình xuyến do quay hình tròn  có phương trình ${x^2} + {\left( {y - 2} \right)^2} = 1$ khi quanh trục $Ox.$

  • A.

    $V = 6{\pi ^2}.$

  • B.

    $V = 4{\pi ^2}.$

  • C.

    $V = 2{\pi ^2}.$

  • D.

    $V = 8{\pi ^2}.$

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Rút các hàm số theo biến x: \(y = f\left( x \right)\) và \(y = g\left( x \right)\).

Xác định các đường giới hạn.

Áp dụng công thức tính thể tích khối tròn xoay khi xoay hình phẳng giới hạn bởi các đường \(y = f\left( x \right),x = a,x = b\) quanh trục Ox là: $V = \pi .\int\limits_a^b {{f^2}\left( x \right){\rm{d}}x} .$ 

Lời giải chi tiết :

Xét $\left( C \right):{x^2} + {\left( {y - 2} \right)^2} = 1$ có tâm $I\left( {0;2} \right),$ bán kính $R = 1.$ Như vậy

Nửa $\left( C \right)$ trên ứng với $2 \le y \le 3$ có phương trình $y = {f_1}\left( x \right) = 2 + \sqrt {1 - {x^2}} $ với $x \in \left[ { - \,1;1} \right].$

Nửa $\left( C \right)$ dưới ứng với $1 \le y \le 2$ có phương trình $y = {f_2}\left( x \right) = 2 - \sqrt {1 - {x^2}} $ với $x \in \left[ { - \,1;1} \right].$

Khi đó, thể tích khối tròn xoay cần tính là

$V = \pi \int\limits_{ - \,1}^1 {\left[ {{{\left( {2 + \sqrt {1 - {x^2}} } \right)}^2} - {{\left( {2 - \sqrt {1 - {x^2}}} \right)}^2}} \right]\,{\rm{d}}x}  = 8\pi \int\limits_{ - \,1}^1 {\sqrt {1 - {x^2}} \,{\rm{d}}x} .$

Đặt $x = \sin t \Leftrightarrow {\rm{d}}x = \cos t\,{\rm{d}}t$ và đổi cận $\left\{ \begin{array}{l}x =  - \,1\, \Rightarrow \,t =  - \dfrac{\pi }{2}\\x = 1\, \Rightarrow \,t = \dfrac{\pi }{2}\end{array} \right..$

Khi đó $V = 8\pi \int\limits_{ - \,\dfrac{\pi }{2}}^{\dfrac{\pi }{2}} {\sqrt {{{\cos }^2}t} .\cos t\,{\rm{d}}t}  = 4\pi \int\limits_{ - \,\dfrac{\pi }{2}}^{\dfrac{\pi }{2}} {\left( {1 + \cos 2t} \right)\,{\rm{d}}t}  = 4\pi \left. {\left( {t + \dfrac{1}{2}\sin 2t} \right)} \right|_{ - \,\dfrac{\pi }{2}}^{\dfrac{\pi }{2}} = 4{\pi ^2}.$

>> Luyện thi TN THPT & ĐH năm 2024 trên trang trực tuyến Tuyensinh247.com. Học mọi lúc, mọi nơi với Thầy Cô giáo giỏi, đầy đủ các khoá: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng; Tổng ôn chọn lọc.